基本信息
- 项目名称：
- 数字示波器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 示波器作为一种用途十分广泛的电子测量仪器，有模拟示波器和数字示波器两种。数字示波器由于体积小，测量精度高，并且带有存储功能，在实际测量中得到了广泛的应用。然而实验室常用的数字示波器虽然测量精度高，但是体积大，价格也比较昂贵，不适合在精度要求较低的场合使用。因此有必要开发一款在一般场合下使用的大众化示波器。
- 详细介绍：
- 此款数字示波器具有成本低，体积小，携带方便，使用带背光的LCD，并且可以把测量数据通过串口发送到PC上，便于分析统计。 此款数字示波器的基本思路是：通过高速ADC采集信号，然后把转换后的AD值存入单片机的RAM，再通过软件编程等一系列的数据处理，最后把波形显示在LCD12864上。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 关键技术指标： （1）精度8Bit。 （2）模拟频带宽度2KHz。 （3）采样频率20Hz。 （4）LCD显示刷新频率10Hz。 （5）输入电压范围-2.5V～+2.5V。 （6）耦合方式AC/DC。 （7）触发电平可调，并带有指示。 （8）双通道测量。 （9）具有暂停功能。 （10）垂直灵敏度：100mV/Div—5V/Div （11）水平灵敏度：100ms/Div—1s/Div
科学性、先进性
- 1）具有波形同步功能，即使波形能稳定的显示在LCD上。因为ADC每采集完一帧数据后再送到LCD上显示。这样每次采集的第一个点可能不相同，这样就造成在屏幕上显示的波形会跳动。那么通过软件处理，找到每次波形的周期的起点位置然后再送出来显示，这样就能保证波形稳定的显示在LCD上了，即实现了同步功能。 （2）具有同步触发功能。使用按键可调的PWM作DAC，再通过一个比较器就能实现同步触发功能。这样就能保证每次都从波形的一个固定点去采集，这样显示的波形就会很稳定。 （3）使用一种基于ADC原理的键盘。普通的键盘难免会占用单片机很多的IO口，这种基于ADC原理的键盘只使用单片机的一个IO口，并且增加一个比较器，用按键去触发中断，在中断中第一时间捕获键值，这样避免过多的占用CPU资源，提高了CPU的利用率。 （4）使用STC90C52AD这款单片机，自带ADC功能，并且价格合理，节约了成本。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品参加湖北师范学院大学生电子设计大赛，经过电子电工实验室的专家及教师的评审，最终荣获“一等奖”。 论文《一种基于ADC的高性价比键盘输入设计》已被《单片机与嵌入式系统》杂志录用。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 【1】采用9V直流电源供电。 【2】输入电压的峰峰值不能超过5V。 【3】使用过程中尽量避免用手触碰背面的贴片原件。 技术特点及优势：操作简单，携带方便，性价比高。 示波器是电子工作者必不可少的测量工具，但是由于传统的数字示波器体积庞大，携带不便，价格高等特点，使得在一些对测量精度要求不高的场合难以使用。这款体积小巧，性价比高，带双通道的简易示波器就满足了在这种场合下的要求。因此具有较高的市场应用前景。
同类课题研究水平概述
- 数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。 随着电子技术的发展，数字示波器凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力，早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善，以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。数字示波器可以对数据进行运算和分析，特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象，因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。为了让示波器工作在合格的状态，对示波器定期、快速、全面的检定，保证其量值溯源，是摆在测试工程师面前的一项紧迫任务。 手工检定效率低，容易出错，对每一种示波器的检定需要测试工程师翻阅大量的资料；自动测试系统具有准确快速地测量参数、直观地显示测试结果、自动存储测试数据等特性，是传统的手工测试无法达到的。用自动测试系统实现对示波器的程控检定将会是仪器检定的趋势。 2010年中国虚拟数字存储示波器市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励虚拟数字存储示波器产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对虚拟数字存储示波器行业的关注越来越密切，这使得虚拟数字存储示波器行业的发展需求增大。
